11月10日（中国青年报•中国青年网记者邱晨晖）记者今天从中国科学院金属研究所获悉，国家研究总院高级碳材料研究室研究员沉阳材料科学中心首次制备以肖特基结为发射极结的垂直结构晶体管“硅-石墨烯-锗晶体管”成功地将石墨烯基晶体管的延迟时间缩短了1000倍以上，截止频率从兆赫兹提高到千兆赫领域。相关结果已在线发表在国际学术期刊《 Nature•Communication》上。

据中国科学院金属研究所研究员孙东明称，这项研究工作改善了石墨烯基晶体管的性能。有望在将来在太赫兹领域的高速设备中使用，为超高速晶体管奠定基础。基础。

石墨烯然后“工作”！中国科学家成功研发出高速晶体管

1947年，第一个双极结型晶体管诞生于美国的贝尔实验室，将人类社会带入了信息技术的新篇章。在过去的几十年中，提高双极结型晶体管的工作频率已成为科学界的不懈追求。已经报道了诸如异质结双极晶体管和热电晶体管的高速装置。但是，这些设备在需要进一步提高频率时遇到了瓶颈。异质结双极晶体管的截止频率最终受基极区域的渡越时间限制，而热电晶体管的发展受限于制造低电阻、的超薄金属区域的困难。

近年来，石墨烯是一种性能优异的二维材料，备受关注。科学界已经提出使用石墨烯作为基础材料来制备晶体管。晶体管的原子厚度将消除对基极区渡越时间的限制，其超高载流子迁移率也有助于实现高质量的低电阻基极区。

“目前，基于石墨烯的晶体管已被广泛使用，并且通常使用隧道发射极结。但是，隧道发射极结的势垒高度严重限制了晶体管作为高速电子器件的发展前景。”中国科学院金属研究所副研究员，论文、的第一作者刘池说，研究人员首次提出了半导体薄膜和石墨烯的转移方法。根据Liu Chi的说法，与报道的隧穿发射极结相比，硅-石墨烯肖特基结表现出电流最大导通状态电流和最小发射极结电容，从而使发射极结充电时间最短。总延迟时间减少了1000倍以上，器件的截止频率可以从大约1.0 MHz增加到1.2 GHz。刘琦说，通过基于实验数据的建模，研究人员进一步发现该器件具有在太赫兹领域中工作的潜力，这对于晶体管的未来发展具有重要意义。